Natriumbisulfiitin hukkalämmön tehokkaampi käyttö

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia natriumbisulfiitin, toiselta nimeltään natriumvetysulfiitin, valmistuksessa syntyvän hukkalämmön tehokkaampaa käyttöä. Työn tilaajana toimii kyseisen aineen valmistaja Kemiran Harjavallan tehdas. Tällä hetkellä syntynyttä hukkalämpöä jo käytetään oman tehdasrakennuksen ja vesisäiliön lämmittämiseen. Kaikkea lämpöä ei kuitenkaan saada talteen, jolloin tehdasta joudutaan lämmittämään sähköllä toimivilla höyrynkehittimillä.

Työssä kerrotaan natriumbisulfiitin koostumuksesta ja käyttökohteista ja määritetään sen tuottama lämpö standardimuodostumisentalpian avulla. Opinnäytetyössä analysoidaan tehtaan nykyistä lämmitystä ja sen lämmönsiirtimiä. Niitä havainnollistetaan useilla kuvilla ja taulukoilla. Työssä myös kerrotaan lämmön siirtämisestä ilmaan kiertoilmakojeiden eli ilmapuhaltajien avulla ja määritellään putkistojen jäähtymistä. Lopussa tutkitaan, riittäkö lämpö myös toiselle rakennukselle ja miten lämpö siirrettäisiin sinne. Lisäksi vertaillaan näiden kahden rakennuksen lämmitystapojen eroja ja lasketaan veden jäähtyminen matkalla sinne.

Lopputuloksena suositellaan, että tuotetta valmistetaan hitaasti. Raakaveden viemäriin asennetaan kaksi tai kolme ilmapuhaltajaa. Lämmitysveden pisimpään putkilinjaan suositellaan eristämistä. Ilmapuhaltajien lämmönsiirtimessä kannattaa vaihtaa virtaussuunta myötävirrasta vastavirtaan ja puhdistaa se samalla. Lämmön viemistä erikoishappotehtaalle ei suositella, johtuen liian ma talasta lämpötilasta jo alkupisteessä tehtaalla.

The objective of this thesis was to investigate the more efficient use of the waste heat generated in the production of sodium bisulfite, otherwise known as sodium bisulfite. Kemira's Harjavalta plant, the manufacturer of the substance in question, is the client of the study. Currently, the waste heat is already used to heat the own plant and water tank. However, not all the heat is recovered, so the plant has to be heated with steam generators that operate on electricity.

The thesis describes the composition and uses of sodium bisulfite and determines the heat generation using the standard enthalpy of formation. The thesis analyzes the factory's current heating system and its heat exchangers. They are illustrated with several pictures and tables. The thesis also studies about transferring heat to the air with the air heaters and defines the cooling of pipelines. At the end, study investigate whether the heat is also sufficient for another building and how the heat would be transferred there. In addition, study compare the differences in the heating methods of these two buildings and calculate the cooling of the water on the way there.

As a result, it is recommended that the product be manufactured slowly. Two or three air heaters are installed in the raw water drain. Insulation is recommended for the longest heating water pipeline. In the heat exchanger of the air heater, it is recommended to change the direction of flow from parallel flow to counter flow and clean it at the same time. Transferring the heat to the special acid mill is not recommended, due to the too low temperature already at the starting point in the plant.